SATEC EM720

Compteur de facturation et analyseur de qualité d’énergie

L’EM720 est le compteur de facturation expertmeter de SATEC pour les points de raccordement au réseau et les gros branchements industriels et tertiaires : un compteur d’énergie de classe 0.2S, un analyseur de qualité d’énergie de classe A et un enregistreur de défauts et de formes d’onde, dans un boîtier plombable pour montage DIN 43857. L’EM720T ajoute un enregistreur de transitoires et l’EM720U applique l’IEEE 1159 au lieu de l’EN 50160. Le compteur de base n’a qu’un port optique ; Edge le lit par un module enfichable, le module ETH/USB pour Modbus TCP sur le port 502 ou un module doté du port RS-232/485 COM3 pour Modbus RTU. SATEC numérote ses registres en décimal et envoie les entiers sur 32 bits mot de poids faible en premier, avec des unités qui dépendent du rapport de TT.

SATEC EM720
  • Modbus TCP
  • Modbus RTU

Compteur de facturation et analyseur de qualité d’énergie

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compatibilité

Compatible avec EpiSensor Edge en Modbus TCP ou Modbus RTU avec un module de communication

L’EM720 est compatible avec EpiSensor Edge en Modbus TCP sur le port 502 par son module ETH/USB, et en Modbus RTU sur le port RS-485 COM3 du module ETH/USB ou IRIG-B, lu par un ZMB-31 Modbus Interface ou par un port série du Gateway. SATEC publie la table de registres avec adresses décimales, types de données, ordre des mots poids faible en premier, unités et exemples de conversion.

EM720, EM720T et EM720U avec le firmware V26.xx, selon le guide de référence Modbus EM720 BG0457 Rev. A11, le manuel d’installation BG0450 Rev. A6 et le manuel d’utilisation BG0451 Rev. A4. Un module ETH/USB est nécessaire, ou un module IRIG-B pour le RS-485 ; le port optique est hors du champ de ce guide. Vérification sur site : lisez le rapport de TT, le nombre de décimales de l’énergie au registre 46258 et l’option de lecture de l’énergie au registre 46266, puis comparez les premières lectures avec l’afficheur. IEC 61850, IEC 62056-21, DNP3 et les fichiers d’enregistrement de qualité d’énergie, de défauts et de formes d’onde sont hors du champ de ce guide. Surveillance en lecture seule : aucune écriture dans les registres de configuration, de mot de passe, de relais ou de remise à zéro.

Connectez-le avec

Itinéraire vers Edge

Quand le compteur a le module ETH/USB dans l’emplacement 1 ou 2, le chemin habituel dans un poste ou une cellule de comptage

  • Modbus
  • Edge
  • Plateformes
Compteur de facturation et analyseur de qualité d’énergie
Interface
Gateway
Edge
Sortie
EM720RJ45 du module ETH/USB de l’EM720
Ethernet protégéLAN segmenté
ZGW-20 GatewayHéberge Edge localement
EpiSensor EdgeClient Modbus TCP d’Edge
Plateforme du clientMQTT · API · fichiers
Modbus TCP
Ethernet protégé
S’exécute localement
Données transmises en option
Le compteur exécute un serveur Modbus TCP sur le port 502 à son adresse IP configurée, réglée en usine sur 192.168.0.203, et répond à tout identifiant d’unité. Ses serveurs TCP acceptent cinq connexions simultanées : Edge peut donc interroger le compteur en parallèle des clients de comptage et de SCADA du gestionnaire de réseau. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système d’enregistrement local.

Quand le compteur a un module IRIG-B ou ETH/USB et qu’une liaison sans fil évite de tirer un câble de données

  • Modbus
  • Sans fil
  • Edge
  • Plateformes
Compteur de facturation et analyseur de qualité d’énergie
Interface
Gateway
Edge
Sortie
EM720Bornes RS-485 COM3 de l’EM720 sur le module IRIG-B ou ETH/USB
ZMB-31Modbus RTU vers le réseau sans fil EpiSensor
ZGW-20 GatewayHéberge Edge localement
EpiSensor EdgeClient Modbus + table de registres
Plateforme du clientMQTT · API · fichiers
Modbus RTU · RS-485
Sans fil EpiSensor
S’exécute localement
Données transmises en option
Laissez la borne 485/232 du module ouverte pour le mode RS-485, comme le montre le schéma de SATEC, et raccordez la paire au ZMB-31. Reprenez l’adresse Modbus, la vitesse de transmission et le format de données du port. Un seul port COM3 est actif quand les deux modules sont installés. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système d’enregistrement local.

Quand le Gateway se trouve dans la même cellule de comptage

  • Modbus
  • Edge
  • Plateformes
Compteur de facturation et analyseur de qualité d’énergie
Interface
Gateway
Edge
Sortie
EM720Bornes RS-485 COM3 de l’EM720
Interface série isoléeAdaptateur RS-485 vers hôte approuvé
ZGW-20 GatewayHéberge Edge localement
EpiSensor EdgeClient Modbus d’Edge
Plateforme du clientMQTT · API · fichiers
Modbus RTU · RS-485
Série isolée
S’exécute localement
Données transmises en option
Donnez à chaque compteur sa propre adresse Modbus, utilisez la même vitesse de transmission et le même format de données sur chaque compteur et dans le client série d’Edge, et terminez le bus à ses deux extrémités. Lisez avec FC03 aux adresses décimales du guide de référence. La sortie vers la plateforme du client est facultative ; Edge reste le système d’enregistrement local.

Modèles

Télécharger
ModèlesinterfaceItinéraire vers Edge
EM720Compteur d’énergie de classe 0.2S avec analyseur de qualité d’énergie EN 50160, enregistrement des défauts et des événements ; identifiant de modèle 72000Lisez les valeurs 1 seconde et les registres d’énergie par un module de communication.
EM720TAjoute l’enregistrement des transitoires aux fonctions de l’EM720Même chemin de lecture. Les formes d’onde des transitoires sont des fichiers d’enregistrement, hors du champ de ce guide.
EM720UQualité d’énergie selon l’IEEE 1159 au lieu de l’EN 50160Même chemin de lecture ; les registres temps réel sont les mêmes.
Modules: ETH/USB, IRIG-B, GSM/GPRS, auxiliary DC supplyETH/USB : 10/100BaseT, mini-USB et un port RS-232/485 COM3, emplacements 1 et 2 seulement. IRIG-B : entrée de code horaire et un port RS-232/485 COM3, dans n’importe quel emplacement. GSM/GPRS : COM2 cellulaire avec Modbus TCP, emplacement 3 seulement.L’ETH/USB donne le chemin Modbus TCP ; l’ETH/USB comme l’IRIG-B donnent le port COM3 pour Modbus RTU. Le modem cellulaire et le port optique COM1 ne servent pas à une lecture locale par Edge.

Spécifications

L’EM720 associe un compteur d’énergie et de puissance appelée quatre quadrants de classe 0.2S, avec tarifs horaires et calcul des pertes transformateur et ligne, un enregistreur de qualité d’énergie EN 50160 ou IEEE 1159, un enregistreur de défauts pour des courants jusqu’à 50 A, des enregistreurs de formes d’onde et de données, et un automate programmable à 32 seuils. Trois emplacements reçoivent des modules de communication et d’alimentation auxiliaire remplaçables à chaud.24

Modèles
EM720, modèle de base avec qualité d’énergie EN 50160 ; EM720T avec l’enregistreur de transitoires ; EM720U avec qualité d’énergie IEEE 1159.2
Entrées
Trois entrées de tension AC jusqu’à 480 V AC entre phases en direct, qui alimentent aussi le compteur : plage basse 57,7 à 120 V AC L-N ou plage haute 230 à 277 V AC L-N. Quatre entrées de courant isolées, 5 A nominal, jusqu’à 50 A de courant de surcharge en défaut.2
Précision
Énergie active classe 0.2S selon IEC 62053-22 et énergie réactive classe 0.5S selon IEC 62053-23 ; tension 0,05 % et courant 0,06 % de la lecture. Qualité d’énergie selon IEC 61000-4-30 classe A, harmoniques selon IEC 61000-4-7 et flicker selon IEC 61000-4-15.24
Ethernet (module ETH/USB)
10/100BaseT sur RJ45, isolation 3 kV AC. Modbus TCP sur le port 502 et DNP3/TCP sur le port 20000, cinq connexions simultanées, plus IEC 61850 et un port de service Telnet. IP d’usine 192.168.0.203, masque 255.255.255.0, passerelle 192.168.0.1.23
COM3 (module IRIG-B ou ETH/USB)
Port RS-232/RS-485 isolé, 4 kV AC, jusqu’à 115,2 kbit/s, Modbus RTU, Modbus ASCII ou DNP3. Réglages d’usine : Modbus RTU, adresse 1, 19 200 bit/s, 8 bits de données, sans parité, délai de réponse de 5 ms.23
Port optique
Port infrarouge en face avant COM1 selon IEC 62056-21, jusqu’à 19,2 kbit/s, réglé en usine sur le protocole IEC 62056-21.23
Alimentation
Alimentation triphasée par les entrées de tension mesurées, en plage basse ou haute, avec une sauvegarde par batterie lithium rechargeable ; module d’alimentation auxiliaire basse tension DC en option.2
Construction
Montage DIN 43857 ; boîtier en plastique renforcé avec capot plombable, UL94-V0 ; 303 × 177 × 144 mm ; 3,95 kg.2
Environnement
Précision complète de -25 à +60 °C ; fonctionnement de -40 à +70 °C ; stockage de -45 à +85 °C ; humidité de 0 à 95 %, sans condensation.2

interface

Mesures documentées et limites d'intégration pour EM720.

  • Les adresses sont décimales et partent sur la ligne telles qu’imprimées : le registre 13952 est envoyé sous la forme 36 80. Un client qui attend des numéros Modicon ajoute 40001, ou 400001 au-delà de 9999 : 13952 devient ainsi 413953. FC03 et FC04 renvoient les mêmes registres.
  • Les valeurs sur 32 bits occupent deux registres, mot de poids faible en premier, le mot de poids faible à une adresse paire. L’EM720 n’a pas d’option virgule flottante : les valeurs sur 32 bits sont des UINT32 ou des INT32, les valeurs fractionnaires étant prémultipliées par 10, 100 ou 1000.
  • Les unités dépendent du rapport de TT. Avec un rapport de TT de 1 : tensions en 0,1 V et puissances en 1 W, var ou VA. Avec un rapport de TT supérieur à 1 : tensions en 1 V et puissances en 1 kW, kvar ou kVA. Courants de phase en 0,01 A.
  • Tensions de phase 1 seconde V1, V2 et V3 à 13952, 13954 et 13956 : UINT32. Ce sont des tensions phase-neutre en câblage 4LN3, 4LL3, 3LN3 et 3LL3, et des tensions entre phases dans les autres cas. V12, V23 et V31 à 14012, 14014 et 14016.
  • Courants I1, I2 et I3 à 13958, 13960 et 13962 : UINT32 en 0,01 A. I4 à 14464 et courant de neutre à 14466, également en 0,01 A. Fréquence à 14468 (UINT32, 0,01 Hz). Température interne à 14482 (INT32, 0,1 °C).
  • kW par phase à 13964, 13966 et 13968 et kvar à 13970, 13972 et 13974 : INT32. kVA de 13976 à 13980 : UINT32. Facteur de puissance L1 à L3 à 13982, 13984 et 13986 : INT32, × 0,001.
  • Totaux : kW à 14336 et kvar à 14338 (INT32), kVA à 14340 (UINT32), facteur de puissance à 14342 (INT32, × 0,001), kW importés à 14348 et kW exportés à 14350 (UINT32), courant moyen à 14360.
  • Énergie : kWh importés à 14720, kWh exportés à 14722, kWh nets à 14724 (INT32), kvarh importés à 14728, kvarh exportés à 14730, kVAh total à 14736, kVAh importés à 14742 et kVAh exportés à 14744. UINT32, de 0 à 999 999 999, en 0,1 kWh par défaut.
  • À partir du firmware 26.XX.28, le registre 46258 règle l’énergie de 1 à 4 décimales (0,1 à 0,0001 kWh) et le registre 46266 choisit des lectures d’énergie primaires (0) ou secondaires (1). Lisez les deux avant de mettre à l’échelle les points d’énergie.
  • kWh importés par phase L1 à L3 à 14848, 14850 et 14852 et kWh exportés L1 à L3 à 14866, 14868 et 14870. kvarh Q1 à Q4 à 14756, 14758, 14760 et 14762.
  • THD de tension V1 à V3 à 13988, 13990 et 13992 et THD de courant I1 à I3 à 13994, 13996 et 13998 : UINT32, 0,1 %, valeurs 3 secondes.
  • Identification : numéro de série à 46080 (UINT32), identifiant de modèle à 46082 (72000), nom du modèle de 46084 à 46091 ("EM720") et version du firmware à 46100 (2600 à 2699). Mode de câblage à 46208, rapport de TT à 46209 (× 0,1) et courant primaire des TC à 46213.
  • La configuration, le registre d’autorisation (44378), les sorties relais, les registres de remise à zéro et d’effacement et la table affectable (0 à 239) acceptent des écritures. Laissez-les hors d’une interrogation de surveillance.

appréciation

EM720, EM720T et EM720U avec le firmware V26.xx, selon le guide de référence Modbus EM720 BG0457 Rev. A11, le manuel d’installation BG0450 Rev. A6 et le manuel d’utilisation BG0451 Rev. A4. Un module ETH/USB est nécessaire, ou un module IRIG-B pour le RS-485 ; le port optique est hors du champ de ce guide. Vérification sur site : lisez le rapport de TT, le nombre de décimales de l’énergie au registre 46258 et l’option de lecture de l’énergie au registre 46266, puis comparez les premières lectures avec l’afficheur. IEC 61850, IEC 62056-21, DNP3 et les fichiers d’enregistrement de qualité d’énergie, de défauts et de formes d’onde sont hors du champ de ce guide. Surveillance en lecture seule : aucune écriture dans les registres de configuration, de mot de passe, de relais ou de remise à zéro.

InteropérabilitéSoutenu avec des conditions
SATEC documente Modbus TCP sur le port 502 et Modbus RTU ou ASCII sur COM3, les codes de fonction et les réponses d’exception, les adresses décimales avec les décalages Modicon, les types de données, l’ordre des mots poids faible en premier et la table des unités. Les deux chemins Modbus demandent un module enfichable ; le compteur de base n’a qu’un port optique.12
précisionBien soutenu
Énergie active de classe 0.2S, qualité d’énergie IEC 61000-4-30 classe A, quatre entrées de courant, énergie quatre quadrants, par phase et nette. Les unités suivent une seule règle documentée liée au rapport de TT, et l’unité d’énergie comme l’option primaire ou secondaire sont lisibles dans des registres.14
sécuritéSoutenu avec des conditions
Trois niveaux de mot de passe protègent la configuration, les compteurs et les enregistrements ; les écritures dans les registres de configuration et de remise à zéro demandent le mot de passe à 8 chiffres, et trois échecs de connexion en 5 minutes sont inscrits dans le journal des événements. Les mots de passe sont préréglés sur 9 à la livraison et Modbus n’est pas chiffré : changez-les et gardez le compteur sur un réseau de comptage de confiance.13
fiabilitéSoutenu avec des conditions
Le manuel d’installation liste l’immunité IEC 61000-4-2 à 4-12 avec ses niveaux, dont 4 kV en transitoires rapides et en ondes de choc sur les circuits de mesure. Le compteur s’alimente sur les tensions mesurées avec une sauvegarde par batterie lithium rechargeable, enregistre dans une mémoire non volatile prévue pour 20 ans de conservation des données, et la sauvegarde de son horloge est prévue pour 5 ans. Le guide documente les codes d’exception. Traitez les lectures en échec comme des données manquantes.12
rudesseSoutenu avec des conditions
Prévu pour fonctionner de -40 à +70 °C, avec la précision complète de -25 à +60 °C, humidité de 0 à 95 %, dans un boîtier UL94-V0 plombable pour montage DIN 43857. Les documents retenus ne donnent pas d’indice de protection.2
ÉvolutivitéSoutenu avec des conditions
Adresses Modbus 1 à 247 sur COM3, tout identifiant d’unité en TCP, cinq connexions TCP simultanées et 120 registres affectables par l’utilisateur. Un compteur par point de raccordement limite leur nombre par site.13
Cycle de vieSoutenu avec des conditions
Le firmware est stocké en mémoire flash et peut être mis à jour par un port RS-232/485, USB ou Ethernet, la version et la somme de contrôle étant lisibles à partir de 46100. Le guide de référence comporte un historique des révisions de 2009 à août 2023. La garantie est de 24 mois à compter de l’expédition, dans la limite de 36 mois à compter de la fabrication. Aucune durée de support ni date de fin de commercialisation n’est indiquée.12

Configuration

Lire la tension V1 et les kWh importés sur un raccordement 11 kV

Le guide de référence Modbus EM720 BG0457 Rev. A11, section 3.4, liste la tension 1 seconde V1/V12 aux registres 13952 et 13953 et les kWh importés à 14720 et 14721 en UINT32 ; le chapitre 4 fixe U1 à 1 V quand le rapport de TT est supérieur à 1 et U5 à 0,1 kWh par défaut, et la section 2.6.2 envoie les valeurs sur 32 bits mot de poids faible en premier. Cet exemple porte sur un raccordement 11 kV en câblage 4LN3 avec des TT 11 000/110 V (rapport de TT 100). Partez de la table et comparez les résultats avec l’afficheur.

Requête
01 03 36 80 00 02 CA 6B : adresse Modbus 1, FC03, registre 13952 (0x3680), deux registres, CRC RTU. En Modbus TCP, la même fonction, la même adresse et la même longueur partent vers le port 502 avec n’importe quel identifiant d’unité. Pour vérifier l’unité d’énergie, 01 03 B4 B2 00 01 03 DD lit le nombre de décimales de l’énergie au registre 46258.
Convention d’adresse
Les numéros de registres du guide sont les adresses PDU à base zéro en décimal : envoyez 13952, soit 0x3680. Un client qui numérote les registres de maintien à partir de un l’affiche comme 413953. N’envoyez ni 13953 ni 413953 comme adresse.
Réponse synthétique
01 03 04 18 CF 00 00 CC AC : quatre octets de données, le mot de poids faible 18 CF d’abord, puis le mot de poids fort 00 00.
Décodage
UINT32 mot de poids faible en premier : 0 × 65536 + 0x18CF = 6351. Avec un rapport de TT supérieur à 1, U1 vaut 1 V en unités primaires : V1 vaut donc 6351 V phase-neutre, soit 11 kV entre phases. Un client qui prend le mot de poids fort en premier lit 0x18CF0000 = 416 219 136.
Lecture d’énergie
01 03 39 80 00 02 C9 7F lit les kWh importés à 14720. La réponse synthétique 01 03 04 61 4E 00 BC 84 69 porte le mot de poids faible 61 4E, puis le mot de poids fort 00 BC : 0x00BC × 65536 + 0x614E = 12 345 678. Avec une décimale, la valeur par défaut, cela fait 1 234 567,8 kWh.
Acceptation
Conservez les points quand V1 et les kWh importés concordent en même temps avec l’afficheur. Si la tension ne concorde pas, vérifiez le rapport de TT à 46209 et le mode de câblage à 46208 ; si l’énergie est décalée d’une puissance de dix ou des rapports des TT et des TC, vérifiez 46258 et 46266.

Acceptation : Les octets de réponse sont un contrôle synthétique du décodeur, pas une réponse capturée sur un compteur. Les réponses réelles doivent concorder avec l’afficheur avant d’activer le courant, la puissance et les autres points d’énergie.

  1. Identifier le compteur et ses modules

    Relevez le modèle sur la plaque signalétique : EM720, EM720T ou EM720U. Vérifiez quels modules occupent les trois emplacements : ETH/USB pour l’Ethernet, ETH/USB ou IRIG-B pour le port série COM3. Notez le mode de câblage, le rapport de TT et le courant primaire des TC dans la configuration de base.

  2. Relever les réglages du port

    Avec le module ETH/USB, le menu Net affiche l’adresse IP, réglée en usine sur 192.168.0.203. Le port COM3 est réglé en usine sur Modbus RTU, adresse 1, 19 200 bit/s et 8 bits de données sans parité. Saisissez les mêmes valeurs dans le client d’Edge et laissez les réglages du compteur tels quels.

  3. Raccorder

    Raccordez le port RJ45 du module ETH/USB au réseau de comptage, ou câblez COM3 en RS-485 avec la borne 485/232 laissée ouverte et terminez le bus à ses deux extrémités. Convenez de l’accès avec le propriétaire du compteur : un compteur de facturation du gestionnaire de réseau est souvent plombé.

  4. Faire les premières lectures

    Lisez V1 à 13952 sur deux registres et décodez-la mot de poids faible en premier, comme dans la lecture détaillée ci-dessous. Lisez les registres 46258 et 46266 pour le nombre de décimales de l’énergie et l’option primaire ou secondaire, puis les kWh importés à 14720. Comparez les deux avec l’afficheur.

  5. Ajouter les points nécessaires

    Ajoutez les courants, les puissances et les autres compteurs d’énergie, mis à l’échelle selon la règle du rapport de TT et les réglages d’énergie. Laissez les écritures hors de la configuration d’interrogation.

Questions fréquentes

L’EM720 a-t-il besoin d’un module pour qu’Edge puisse le lire ?
Oui. Le compteur de base n’a que le port optique en face avant, que SATEC règle sur IEC 62056-21. Modbus TCP demande le module ETH/USB, et Modbus RTU sur RS-485 demande le port COM3 du module ETH/USB ou IRIG-B.23
Pourquoi la tension se lit-elle 6351 sur un compteur et 2300 sur un autre ?
L’unité dépend du rapport de TT. Sans TT (rapport 1), l’EM720 envoie des 0,1 V : 2300 correspond donc à 230,0 V ; avec des TT, il envoie des volts primaires entiers : 6351 correspond donc à 6351 V. La puissance suit la même règle, en watts sans TT et en kilowatts avec. Lisez le rapport de TT au registre 46209 et réglez l’échelle dans Edge en conséquence.1
Comment mettre à l’échelle les registres d’énergie de l’EM720 ?
Par défaut, les registres d’énergie à partir de 14720 comptent en 0,1 kWh. À partir du firmware 26.XX.28, le registre 46258 règle de 1 à 4 décimales et le registre 46266 choisit des lectures d’énergie primaires ou secondaires. Lisez les deux une fois et comparez les kWh importés avec l’afficheur.1
L’EM720 envoie-t-il des valeurs en virgule flottante ?
Non. Le guide liste trois formats : des entiers 16 bits mis à l’échelle, des entiers 32 bits et des compteurs d’énergie 32 bits modulo 10000. Les valeurs sur 32 bits sont des entiers signés ou non signés envoyés mot de poids faible en premier.1
Des écritures Modbus peuvent-elles modifier les réglages du compteur ?
Oui, avec le mot de passe. L’EM720 est livré avec tous les mots de passe préréglés sur 9 ; une écriture dans les registres de configuration ou de remise à zéro doit suivre l’envoi du mot de passe à 8 chiffres au registre d’autorisation 44378, faute de quoi le compteur répond avec le code d’exception 01. Les réglages d’un compteur de facturation appartiennent à son propriétaire : une configuration de surveillance ne doit lire qu’avec FC03.13

Sources

  1. Power Quality and Revenue Meter EM720/EM720T, guide de référence du protocole de communication Modbus, BG0457 Rev. A11 (août 2023) (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) SATEC
  2. EM720 Power Quality and Revenue Meter, manuel d’installation, BG0450 Rev. A6 (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) SATEC
  3. EM720/EM720T Power Quality and Revenue Meter, manuel d’utilisation, BG0451 Rev. A4 (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) SATEC
  4. Brochure EM720 high performance revenue meter, transient and fault recorder, power quality analyser (s’ouvre dans un nouvel onglet) (PDF) SATEC

Lecture complémentaire

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